KR101312623B1 - Slag treatment apparatus and treatment method thereof - Google Patents

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KR101312623B1
KR101312623B1 KR1020110111418A KR20110111418A KR101312623B1 KR 101312623 B1 KR101312623 B1 KR 101312623B1 KR 1020110111418 A KR1020110111418 A KR 1020110111418A KR 20110111418 A KR20110111418 A KR 20110111418A KR 101312623 B1 KR101312623 B1 KR 101312623B1
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molten slag
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손석규
이윤모
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현대제철 주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
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Abstract

슬래그 처리장치 및 슬래그 처리방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용융 슬래그가 투입되는 슬래그 투입 챔버; 상기 슬래그 투입 챔버에 투입되는 용융 슬래그에 공기를 공급하는 송풍기; 상기 용융 슬래그에 이산화탄소를 포함한 혼합가스를 분사하는 혼합가스 분사기; 및 상기 슬래그 투입 챔버에 배치되어 슬래그에서 방출되는 열에너지를 회수하는 열교환 장치를 포함하는 슬래그 처리장치를 제공한다.A slag treatment apparatus and a slag treatment method are disclosed. According to an embodiment of the present invention, the slag input chamber is injected molten slag; A blower for supplying air to the molten slag introduced into the slag injection chamber; A mixed gas injector for injecting a mixed gas containing carbon dioxide into the molten slag; And a heat exchanger disposed in the slag input chamber to recover heat energy emitted from the slag.

Figure R1020110111418
Figure R1020110111418

Description

슬래그 처리장치 및 슬래그 처리방법{SLAG TREATMENT APPARATUS AND TREATMENT METHOD THEREOF}Slag Treatment Equipment and Slag Treatment Method {SLAG TREATMENT APPARATUS AND TREATMENT METHOD THEREOF}

본 발명은 슬래그에 포함된 산화칼슘 성분을 감소시킬 수 있는 슬래그 처리장치 및 슬래그 처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a slag treatment apparatus and a slag treatment method that can reduce the calcium oxide component contained in the slag.

일반적으로 철강공정은 다양한 원료와 에너지를 사용하는 공정이다. 철강공정에서는 다량의 부산물을 발생할 수 있다. 슬래그는 부산물 중 대략 80% 정도를 차지할 수 있다. 고로 슬래그는 대부분 시멘트의 재료, 아스팔트용 골재 등으로 사용될 수 있다. In general, steel processing uses a variety of raw materials and energy. The steel process can generate a large amount of by-products. Slag can account for approximately 80% of byproducts. Blast furnace slag can be used for most cement materials, asphalt aggregates and the like.

대한민국 특허공개공보 제2011-0108967호(2011.10.06. 공개)에는 전기로 산화 슬래그를 이용한 아스팔트 포장용 골재의 제조방법 및 아스팔트 콘크리트용 골재를 개시한다. 전기로에서 배출된 용융 상태의 산화 슬래그 내의 함철 성분을 분리하는 제 1 철 성분 분리 단계와, 상기 제 1 철 성분 분리 단계를 거친 용융 산화 슬래그를 냉각하여 응고시키는 슬래그 응고 단계와, 상기 슬래그 응고 단계 후 응고된 고체 산화 슬래그를 파쇄하는 파쇄 단계와, 상기 파쇄 단계로 파쇄된 슬래그 입자 중에 포함된 함철 성분을 분리하는 제 2 철 성분 분리 단계와, 상기 제 2 철 성분 분리 단계를 거친 슬래그 입자를 개질하여 팽창화 요인을 제거하는 개질 안정화 단계를 포함한다.
Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0108967 (2011.10.06. Disclosure) discloses a method for producing asphalt pavement aggregate using asphalt oxide slag and the aggregate for asphalt concrete. A first iron component separation step of separating the iron-containing components in the molten oxide slag discharged from the electric furnace, a slag solidification step of cooling and solidifying the molten oxide slag passed through the first iron component separation step, and after the slag solidification step A crushing step of crushing solidified solid oxide slag, a second iron component separation step of separating the iron-containing component contained in the slag particles crushed by the crushing step, and a slag particle that has undergone the second iron component separation step A reforming stabilization step that eliminates expansion factors.

본 발명의 실시예는 슬래그에서 팽창 원인 성분을 제거하고, 슬래그의 열을 회수할 수 있는 슬래그 처리장치 및 슬래그 처리방법을 제공하는 것이다.
An embodiment of the present invention is to provide a slag treatment apparatus and a slag treatment method capable of removing the cause of expansion from the slag and recover the heat of the slag.

본 발명의 일 측면에 따르면, 용융 슬래그가 투입되는 슬래그 투입 챔버; 상기 슬래그 투입 챔버에 투입되는 용융 슬래그에 공기를 공급하는 송풍기; 상기 용융 슬래그에 이산화탄소를 포함한 혼합가스를 분사하는 혼합가스 분사기; 및 상기 슬래그 투입 챔버에 배치되어 슬래그에서 방출되는 열에너지를 회수하는 열교환 장치를 포함하는 슬래그 처리장치를 제공한다.According to one aspect of the invention, the slag input chamber is injected molten slag; A blower for supplying air to the molten slag introduced into the slag injection chamber; A mixed gas injector for injecting a mixed gas containing carbon dioxide into the molten slag; And a heat exchanger disposed in the slag input chamber to recover heat energy emitted from the slag.

상기 슬래그 투입 챔버의 슬래그 투입구에는 경사면부가 형성될 수 있다.An inclined surface portion may be formed in the slag inlet of the slag inlet chamber.

상기 혼합가스 분사기는 용융 슬래그에 혼합 가스를 분사하여 용융 슬래그를 풍쇄할 수 있다.The mixed gas injector may spray the mixed gas on the molten slag to blow off the molten slag.

상기 열교환 장치는, 상기 슬래그 투입 챔버의 슬래그 투입구에 배치되고, 상기 송풍기에 대향되는 제1열교환기; 및 상기 슬래그 투입 챔버의 내부에 배치되는 제2열교환기를 포함할 수 있다. The heat exchange device includes: a first heat exchanger disposed at a slag inlet of the slag inlet chamber and opposed to the blower; And a second heat exchanger disposed in the slag injection chamber.

상기 제1열교환기는 상하 방향을 따라 배치된 다수의 온도센서를 더 포함할 수 있다.The first heat exchanger may further include a plurality of temperature sensors disposed along the vertical direction.

상기 제2열교환기의 외측면에 형성된 다수의 열교환핀을 더 포함할 수 있다.It may further include a plurality of heat exchange fins formed on the outer surface of the second heat exchanger.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 슬래그 투입 챔버에 용융 슬래그를 투입하는 단계; 상기 용융 슬래그에 공기를 투입하고, 이산화탄소가 포함된 혼합가스를 분사하는 단계; 및 상기 용융 슬래그에서 발산된 열에너지를 열교환장치에서 회수하는 단계를 포함하는 슬래그 처리방법을 제공한다.According to another aspect of the invention, the step of injecting molten slag into the slag input chamber; Injecting air into the molten slag and injecting a mixed gas containing carbon dioxide; And it provides a slag treatment method comprising the step of recovering the heat energy emitted from the molten slag in the heat exchanger.

상기 혼합 가스를 분사하는 단계에서는, 상기 용융 슬래그가 혼합가스의 분사 압력에 의해 풍쇄되어 슬래그 덩어리가 생성될 수 있다.In the step of injecting the mixed gas, the molten slag is blown by the injection pressure of the mixed gas may produce a slag lump.

상기 혼합 가스를 분사하는 단계에서는, 상기 이산화탄소와 용융 슬래그가 탄산 반응을 할 수 있다.In the spraying of the mixed gas, the carbon dioxide and the molten slag may be carbonated.

상기 혼합 가스를 분사하는 단계에서는, 상기 용융 슬래그의 온도를 측정하여 상기 용융 슬래그의 온도가 기 설정 온도 미만이면 송풍기를 정지시킬 수 있다.
In the step of injecting the mixed gas, the blower may be stopped when the temperature of the molten slag is measured to be lower than the preset temperature.

본 발명의 실시예들에 따르면, 슬래그에서 팽창 원인 성분을 제거하고, 슬래그의 열을 회수할 수 있는 효과가 있다.
According to embodiments of the present invention, it is possible to remove the cause of expansion from the slag, and to recover the heat of the slag.

도 1은 본 발명에 따른 슬래그 처리장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬래그 처리방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a slag processing apparatus according to the present invention.
2 is a view showing an embodiment of a slag treatment method according to the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 슬래그 처리장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a slag processing apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 슬래그 처리장치(100)는 슬래그 투입 챔버(110), 송풍기(120), 혼합가스 분사기(130) 및 열교환 장치(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the slag processing apparatus 100 may include a slag injection chamber 110, a blower 120, a mixed gas injector 130, and a heat exchanger 140.

슬래그 투입 챔버(110)는 내화벽돌을 조적하여 형성할 수 있다. 슬래그 투입 챔버(110)에는 가스가 외부로 배출될 수 있도록 배기관(117)이 연결될 수 있다. 배기관(117)은 배출 가스의 성분을 회수할 수 있는 가스 회수부(미도시)에 연결될 수 있다.The slag injection chamber 110 may be formed by masonry refractory bricks. An exhaust pipe 117 may be connected to the slag injection chamber 110 so that gas may be discharged to the outside. The exhaust pipe 117 may be connected to a gas recovery unit (not shown) capable of recovering the components of the exhaust gas.

슬래그 투입 챔버(110)의 하부에는 슬래그를 회수할 수 있도록 슬래그 배출구(115)가 형성될 수 있다. 슬래그 배출구(115)에는 용융 슬래그를 풍쇄하면서 이산화탄소를 반응시킬 때에 폐쇄될 수 있도록 도어가 설치될 수 있다.The slag outlet 115 may be formed in the lower portion of the slag input chamber 110 to recover the slag. The slag outlet 115 may be provided with a door so that the slag outlet 115 can be closed when reacting carbon dioxide while blowing molten slag.

슬래그 투입 챔버(110)의 상측에는 용융 슬래그가 투입될 수 있도록 슬래그 투입구(111)가 형성될 수 있다. 슬래그 투입구(111)의 일측은 경사면부(113)가 형성되어 아래에서 설명할 열교환 장치(140)의 제1열교환기(141)가 배치될 수 있다. 경사면부(113)는 슬래그 투입구(111)가 아래로 갈수록 넓어지는 구조를 형성하므로, 용융 슬래그가 투입될 때에 용융 슬래그가 접촉되는 것을 최소화시킬 수 있도록 한다.
The slag inlet 111 may be formed on the upper side of the slag inlet chamber 110 to inject molten slag. One side of the slag inlet 111 is formed with an inclined surface 113 may be a first heat exchanger 141 of the heat exchanger 140 to be described below. Since the inclined surface portion 113 forms a structure in which the slag inlet 111 is widened downward, the molten slag is contacted when the molten slag is injected.

용융 슬래그는 제강공정에서 발생된 슬래그일 수 있다. 이러한 용융 슬래그는 슬래그 포트(10)에 담겨져 이동된 후 슬래그 투입구(111)에 투입될 수 있다.The molten slag may be slag generated in the steelmaking process. The molten slag may be contained in the slag port 10 and then moved to the slag inlet 111.

송풍기(120)는 슬래그 투입구(111) 근처에 배치되어 슬래그 투입 챔버(110)에 투입되고 있는 용융 슬래그에 외부 공기를 공급할 수 있다. 송풍기(120)는 열교환 장치(140)의 제1열교환기(141)와 대향되게 배치될 수 있다. 이러한 송풍기(120)는 용융 슬래그와 열교환된 공기가 제1열교환기(141)측으로 유동되게 할 수 있다.The blower 120 may be disposed near the slag inlet 111 to supply external air to the molten slag that is injected into the slag inlet chamber 110. The blower 120 may be disposed to face the first heat exchanger 141 of the heat exchanger 140. The blower 120 may allow the air heat-exchanged with the molten slag to flow to the first heat exchanger 141 side.

혼합가스 분사기(130)는 송풍기(120)의 하측에 배치될 수 있다. 혼합가스 분사기(130)는 용융 슬래그에 혼합가스를 분사할 수 있다. 혼합가스 분사기(130)는 흘러 내리는 용융 슬래그에 분사 압력을 가하여 용융 슬래그가 풍쇄되도록 할 수 있다. 여기서, 풍쇄란 용융 슬래그가 혼합가스의 압력에 의해 작은 덩어리로 분리되어 비산되는 것을 의미한다. 따라서, 용융 슬래그는 슬래그 투입 챔버(110)에서 아래로 떨어지면서 상대적으로 빨리 냉각될 수 있다. 또한, 용융 슬래그는 혼합가스와 열교환됨에 의해 더욱 더 냉각될 수 있다.
The mixed gas injector 130 may be disposed below the blower 120. The mixed gas injector 130 may inject the mixed gas into the molten slag. The mixed gas injector 130 may apply injection pressure to the molten slag flowing down so that the molten slag is blown off. Here, the air shredding means that the molten slag is separated into small lumps and scattered by the pressure of the mixed gas. Thus, the molten slag can cool down relatively quickly while falling down in the slag input chamber 110. In addition, the molten slag can be further cooled by heat exchange with the mixed gas.

또한, 풍쇄된 슬래그는 입도가 일정한 범위를 유지할 수 있으므로, 입도 선별 과정을 거쳐 골재로 이용될 수 있다. 따라서, 슬래그의 분쇄량을 현저히 감소시킬 수 있다.In addition, the crushed slag can maintain a constant range of particle size, it can be used as aggregate through the particle size selection process. Therefore, the amount of crushed slag can be significantly reduced.

혼합가스는 이산화탄소(CO2), 질소(N2), 공기 등이 혼합된 가스일 수 있다. 혼합가스의 이산화탄소는 용융 슬래그에 포함된 유리 석회(free-CaO)와 반응하여 유리 석회를 탄산칼슘(CaCO3)으로 변화시킬 수 있다. 이때, 팽창 성분인 유리 석회(free-CaO) 성분이 용융 슬래그에서 제거될 수 있다. 이렇게 개질 안정화된 슬래그가 시멘트나 아스팔트의 골재에 사용될 때에, 아스팔트가 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 아스팔트가 들뜨거나 또는 아스팔트에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.The mixed gas may be a gas in which carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), air, and the like are mixed. The carbon dioxide of the mixed gas may react with the free lime (free-CaO) contained in the molten slag to convert the free lime into calcium carbonate (CaCO 3 ). At this time, the free lime component (free-CaO) as an expansion component may be removed from the molten slag. When the reformed and stabilized slag is used for cement or asphalt aggregate, it is possible to prevent the asphalt from expanding. Therefore, it is possible to prevent the lifting of the asphalt or the occurrence of cracks in the asphalt.

또한, 용융 슬래그가 풍쇄되는 동안에 이산화탄소와 용융 슬래그가 반응하게 되므로, 슬래그에서 유리 석회(free-CaO) 성분의 제거 효율을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 혼합 가스가 용융 슬래그가 열접촉 효율을 향상시킴에 의해, 아래에서 설명할 제2열교환기(145)는 상대적으로 고온에 노출될 수 있다. 따라서, 열에너지의 회수 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the carbon dioxide and the molten slag are reacted while the molten slag is blown off, it is possible to significantly increase the removal efficiency of free-CaO components in the slag. In addition, as the mixed gas melt slag improves the thermal contact efficiency, the second heat exchanger 145, which will be described below, can be exposed to relatively high temperatures. Therefore, the recovery efficiency of thermal energy can be improved.

혼합가스의 질소는 용융 슬래그가 풍쇄될 때에 발생되는 가스가 폭발하는 것을 방지하도록 안정화시킬 수 있다.Nitrogen in the mixed gas can be stabilized to prevent the gas generated when the molten slag is blown off.

열교환 장치(140)는 슬래그 투입 챔버(110)에 배치되어 슬래그에서 방출되는 열에너지를 회수할 수 있다. 열교환 장치(140)는 제1열교환기(141)와 제2열교환기(145)를 포함할 수 있다.
The heat exchanger 140 may be disposed in the slag input chamber 110 to recover thermal energy emitted from the slag. The heat exchanger 140 may include a first heat exchanger 141 and a second heat exchanger 145.

제1열교환기(141)는 슬래그 투입 챔버(110)의 슬래그 투입구(111)에 배치되고, 송풍기(120)에 대향될 수 있다. 이때, 제1열교환기(141)는 슬래그 투입구(111)의 경사면부(113)에 배치될 수 있다.The first heat exchanger 141 may be disposed at the slag inlet 111 of the slag inlet chamber 110 and may face the blower 120. In this case, the first heat exchanger 141 may be disposed on the inclined surface portion 113 of the slag inlet 111.

제1열교환기(141)는 경사면부(113)에 접촉되는 축열기(143)와, 축열기(143)의 내부에 배치되는 제1열교환 튜브(142)를 포함할 수 있다. 제1열교환 튜브(142)는 나선형으로 형성되거나 지그재그로 절곡된 형태로 형성되어 열교환 면적 및 열교환 시간을 증가시킬 수 있다. 제1열교환 튜브(142)의 내부에는 물이나 공기과 같은 열전달 매체가 유동될 수 있다.
The first heat exchanger 141 may include a heat storage unit 143 contacting the inclined surface portion 113 and a first heat exchange tube 142 disposed inside the heat storage unit 143. The first heat exchange tube 142 may be formed in a spiral shape or bent in a zigzag form to increase the heat exchange area and the heat exchange time. A heat transfer medium such as water or air may flow inside the first heat exchange tube 142.

제1열교환기(141)는 상하 방향을 따라 배치된 다수의 온도센서(151,152,153)를 포함할 수 있다. 맨 상측 온도센서(151)는 용융 슬래그의 투입 여부를 가장 빨리 감지할 수 있으므로, 용융 슬래그의 투입 여부를 판단하는데 이용될 수 있다. 또한, 나머지 온도센서(152,153)는 용융 슬래그의 온도를 측정하기 위해 이용될 수 있다. 나머지 온도센서(152,153)는 송풍기(120)에 대향되게 배치되어 송풍기(120)에 의해 송풍되는 공기와 접촉될 수 있다.The first heat exchanger 141 may include a plurality of temperature sensors 151, 152, and 153 disposed along the vertical direction. Since the uppermost temperature sensor 151 can detect whether the molten slag is injected most quickly, it may be used to determine whether molten slag is injected. In addition, the remaining temperature sensors 152 and 153 may be used to measure the temperature of the molten slag. The remaining temperature sensors 152 and 153 may be disposed to face the blower 120 and may be in contact with the air blown by the blower 120.

제어부는 맨 상측 온도센서(151)에서 기 설정된 온도 이상이 감지되면, 송풍기(120)와 혼합가스 분사기(130)를 가동하여 외부 공기와 혼합가스가 용융 슬래그 측으로 공급되도록 할 수 있다. 또한, 제어부는 맨 상측 온도센서(151)에서 기 설정된 온도 미만이 감지되면 용융 슬래그의 투입이 중단된 것으로 판단하고, 송풍기(120)와 혼합가스 분사기(130)의 가동을 중단시킬 수 있다.The controller may operate the blower 120 and the mixed gas injector 130 to supply the outside air and the mixed gas to the molten slag side when the upper temperature sensor 151 senses a predetermined temperature or more. In addition, the controller may determine that the injection of the molten slag is stopped when the temperature is detected at the uppermost temperature sensor 151, and stops the operation of the blower 120 and the mixed gas injector 130.

또한, 제어부는 나머지 온도센서(152,153)에서 기 설정된 온도 이상이 감지되면, 열교환 장치(140)에 열전달매체를 유동시키도록 열교환 장치(140)를 가동시킬 수 있다. 제어부는 나머지 온도센서(152,153)에서 기 설정된 온도 미만이 감지되면 용융 슬래그의 열회수가 완료된 것으로 판단하고, 열교환 장치(140)의 가동을 중단할 수 있다.In addition, when a predetermined temperature or more is detected by the remaining temperature sensors 152 and 153, the controller may operate the heat exchanger 140 to flow the heat transfer medium to the heat exchanger 140. The controller may determine that the heat recovery of the molten slag is completed when the temperature is detected below the predetermined temperature by the remaining temperature sensors 152 and 153, and stop the operation of the heat exchanger 140.

또한, 제어부는 다수의 온도센서(151,152,153) 중 하나 이상의 센서에서 온도가 감지되면, 송풍기(120), 혼합가스 분사기(130) 및 열교환 장치(140)를 모두 가동할 수 있다. 따라서, 일부의 온도센서(151,152,153)가 고장나더라도 슬래그 처리장치(100)가 정상적으로 작동되도록 할 수 있다.In addition, when the temperature is sensed by one or more of the plurality of temperature sensors 151, 152, 153, the controller may operate all of the blower 120, the mixed gas injector 130, and the heat exchanger 140. Therefore, even if some of the temperature sensors 151, 152, 153 fail, the slag processing apparatus 100 may be operated normally.

또한, 제어부는 다수의 온도센서(151,152,153)에서 측정된 온도에 따라 송풍기(120)의 구동 속도를 제어할 수 있다. 따라서, 용융 슬래그의 온도에 따라 공기의 송풍량을 제어할 수 있다.
In addition, the controller may control the driving speed of the blower 120 according to the temperatures measured by the plurality of temperature sensors 151, 152, 153. Therefore, the air blowing amount can be controlled according to the temperature of molten slag.

축열기(143)는 송풍기(120)에 의해 송풍된 고온 공기와 열교환되고, 제1열교환 튜브(142)는 축열기(143)에 의해 가열될 수 있다. 열전달 매체는 제1열교환 튜브(142)를 따라 유동되면서 가열된 후 온수나 스팀이 필요한 외부 장치에 전달될 수 있다. 열전달 매체가 물인 경우, 열전달 매체는 스팀 장치 또는 온수 장치에 전달될 수 있다. 열전달 매체가 공기인 경우, 열전달 매체는 난반 시설에 이용될 수 있다. The heat accumulator 143 may exchange heat with the hot air blown by the blower 120, and the first heat exchange tube 142 may be heated by the heat accumulator 143. The heat transfer medium may be heated while flowing along the first heat exchange tube 142 and then transferred to an external device that requires hot water or steam. If the heat transfer medium is water, the heat transfer medium may be delivered to a steam apparatus or a hot water apparatus. If the heat transfer medium is air, the heat transfer medium may be used in a diffuser facility.

제2열교환기(145)는 슬래그 투입 챔버(110)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제2열교환기(145)는 열기가 상승되고 풍쇄된 슬래그 접촉되는 것을 최소화할 수 있도록 슬래그 투입 챔버(110)의 상측에 배치될 수 있다.The second heat exchanger 145 may be disposed in the slag injection chamber 110. In this case, the second heat exchanger 145 may be disposed on the upper side of the slag input chamber 110 so as to minimize the rising of the heat and the contact of the slag that is weathered.

제2열교환기(145)의 내부에는 나선형 또는 지그재그로 절곡된 제2열교환 튜브(146)를 포함할 수 있다. 제2열교환 튜브(146)에는 물이나 공기와 같은 열전달 매체가 유동될 수 있다. 제2열교환기(145)의 외측면에는 다수의 열교환핀(147)이 돌출되게 형성될 수 있다. 열교환핀(147)들은 열접촉 면적을 증가시켜 열에너지의 회수 효율을 증가시킬 수 있다.
The second heat exchanger 145 may include a second heat exchange tube 146 helically or zigzag bent. The second heat exchange tube 146 may flow a heat transfer medium such as water or air. A plurality of heat exchange fins 147 may protrude from the outer surface of the second heat exchanger 145. The heat exchange fins 147 may increase the thermal contact area to increase the recovery efficiency of the thermal energy.

다음으로, 본 발명에 따른 슬래그 처리방법에 관해 설명하기로 한다.Next, the slag treatment method according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 슬래그 처리방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.2 is a view showing an embodiment of a slag treatment method according to the present invention.

도 2를 참조하면, 제강 슬래그는 슬래그 포트(10)에 담겨진 상태로 슬래그 처리 장치(100)로 운반된다. 슬래그 포트(10)가 슬래그 투입구(111)에 위치된 후 용융 슬래그를 투입한다(S11).
Referring to FIG. 2, the steelmaking slag is conveyed to the slag processing apparatus 100 while being contained in the slag port 10. After the slag port 10 is located in the slag inlet 111 is injected molten slag (S11).

다수의 온도센서(151,152,153)에서는 용융 슬래그의 열기를 감지하여 제어부에 전달할 수 있다(S12). The plurality of temperature sensors 151, 152 and 153 may detect heat of the molten slag and transmit the heat to the control unit (S12).

제어부는 맨 상측 온도센서(151)에서 감지된 신호에 의해 송풍기(120)와 혼합가스 분사기(130)를 가동시킨다. 또한, 제어부는 나머지 온도센서(152,153)에서 감지된 신호에 의해 제1열교환기(141)와 제2열교환기(145)에 열교환 매체를 유동시킨다.The controller operates the blower 120 and the mixed gas injector 130 by the signal sensed by the uppermost temperature sensor 151. In addition, the control unit flows the heat exchange medium to the first heat exchanger 141 and the second heat exchanger 145 by signals detected by the remaining temperature sensors 152 and 153.

이때, 송풍기(120)는 외부 공기를 용융 슬래그 측으로 유동시켜 열교환시킨다(S13). 용융 슬래그와 열교환된 고온 공기는 제1열교환기(141)와 열교환한다. 제1열교환기(141)에서 가열된 열전달 매체는 연결된 장치에 공급되어 이용될 수 있다.At this time, the blower 120 heats the outside air by flowing to the molten slag side (S13). The hot air heat exchanged with the molten slag exchanges heat with the first heat exchanger 141. The heat transfer medium heated in the first heat exchanger 141 may be supplied and used to the connected device.

또한, 혼합가스 분사기(130)는 이산화탄소, 질소 및 공기 등이 혼합된 혼합가스를 용융 슬래그 측으로 분사할 수 있다(S14). 용융 슬래그는 혼합가스의 분사 압력에 의해 풍쇄되어 혼합 가스 분사기의 반대 측으로 흩날려 이동될 수 있다. 이때, 슬래그 덩어리가 생성될 수 있다.In addition, the mixed gas injector 130 may inject a mixed gas mixed with carbon dioxide, nitrogen and air to the molten slag (S14). The molten slag may be blown by the injection pressure of the mixed gas and scattered and moved to the opposite side of the mixed gas injector. At this time, the slag lump may be generated.

이때, 혼합가스의 이산화탄소는 용융 슬래그에 함유된 유리 석회(free-CaO)와 반응하여 탄산칼슘(CaCO3)으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 팽창 성분인 유리 석회 성분이 슬래그에서 제거될 수 있다. 이렇게 개질 안정화된 슬래그가 시멘트나 아스팔트의 골재에 사용될 때에, 아스팔트가 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 아스팔트가 들뜨거나 또는 아스팔트에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the carbon dioxide of the mixed gas may be converted into calcium carbonate (CaCO 3 ) by reacting with free lime (free-CaO) contained in the molten slag. Thus, the free lime component as an expansion component can be removed from the slag. When the reformed and stabilized slag is used for cement or asphalt aggregate, it is possible to prevent the asphalt from expanding. Therefore, it is possible to prevent the lifting of the asphalt or the occurrence of cracks in the asphalt.

또한, 용융 슬래그가 풍쇄되는 동안에 이산화탄소와 용융 슬래그가 반응하게 되므로, 슬래그에서 유리 석회(free-CaO) 성분의 제거 효율을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 혼합 가스가 용융 슬래그가 열접촉 효율을 향상시킴에 의해, 아래에서 설명할 제2열교환기(145)는 상대적으로 고온에 노출될 수 있다. 따라서, 열에너지의 회수 효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, since the carbon dioxide and the molten slag are reacted while the molten slag is blown off, it is possible to significantly increase the removal efficiency of free-CaO components in the slag. In addition, as the mixed gas melt slag improves the thermal contact efficiency, the second heat exchanger 145, which will be described below, can be exposed to relatively high temperatures. Therefore, the recovery efficiency of thermal energy can be improved.

용융 슬래그와 열교환된 고온 혼합가스는 제2열교환기(145)와 열교환할 수 있다(S15). 제2열교환기(145)의 열전달 매체는 가열된 후 제2열교환기(145)와 연결된 장치에 공급될 수 있다. 이러한 제2열교환기(145)는 용융 슬래그가 고상화되는 동안에 발생된 열에너지를 회수할 수 있다.
The hot mixed gas heat exchanged with the molten slag may exchange heat with the second heat exchanger 145 (S15). The heat transfer medium of the second heat exchanger 145 may be heated and then supplied to a device connected with the second heat exchanger 145. The second heat exchanger 145 may recover the heat energy generated while the molten slag is solidified.

제어부는 다수의 온도센서(151,152,153)에서 신호를 수신 받아 슬래그 투입구(111)의 온도가 기 설정된 온도 이하인지를 판단할 수 있다(S16). The controller may receive signals from the plurality of temperature sensors 151, 152, and 153 to determine whether the temperature of the slag inlet 111 is less than or equal to a preset temperature (S16).

기 설정된 온도 이상이라고 판단되면, 제어부에서는 용융 슬래그의 공급이 계속적으로 이루어지는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 송풍기(120), 혼합가스 분사기(130), 제1열교환기(141) 및 제2열교환기(145)는 계속적으로 가동될 수 있다.If it is determined that the predetermined temperature or more, the control unit may determine that the supply of molten slag is continuously made. In this case, the blower 120, the mixed gas injector 130, the first heat exchanger 141, and the second heat exchanger 145 may be continuously operated.

기 설정된 온도 미만이라고 판단되면, 제어부에서는 용융 슬래그의 공급이 중단된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 송풍기(120)와 혼합가스 분사기(130)는 가동이 중단될 수 있다(S17). When it is determined that the temperature is lower than the preset temperature, the controller may determine that supply of the molten slag is stopped. At this time, the blower 120 and the mixed gas injector 130 may be stopped (S17).

또한, 제어부는 제1열교환기(141)의 가동을 중단하여 제1열교환기(141)에서 열교환되는 것을 중단시킬 수 있다.In addition, the controller may stop the heat exchange in the first heat exchanger 141 by stopping the operation of the first heat exchanger 141.

또한, 제어부는 제2열교환기(145)의 가동을 중단하여 제2열교환기(145)에서 열교환되는 것을 중단시킬 수 있다. 이때, 슬래그 투입 챔버(110)에는 슬래그가 냉각되는 동안에 열에너지가 계속적으로 방출될 수 있다. 따라서, 제2열교환기(145)의 중단은 송풍기(120)와 혼합가스 분사기(130)의 중단 후 일정 시간이 경과한 후에 실행할 수 있다.In addition, the controller may stop the heat exchange in the second heat exchanger 145 by stopping the operation of the second heat exchanger 145. In this case, thermal energy may be continuously emitted to the slag input chamber 110 while the slag is cooled. Therefore, the interruption of the second heat exchanger 145 may be performed after a predetermined time elapses after the interruption of the blower 120 and the mixed gas injector 130.

슬래그 투입 챔버(110)에서 슬래그가 충분히 냉각되면, 슬래그 배출구(115)를 통해 슬래그를 배출시킬 수 있다. 배출된 슬래그는 자력선별을 거치면서 철성분을 회수할 수 있다. 자력 선별된 후의 슬래그는 지금이라고 한다. When the slag is sufficiently cooled in the slag injection chamber 110, the slag may be discharged through the slag discharge port 115. The discharged slag can recover the iron content through magnetic screening. Slag after self-selection is now called.

또한, 철성분이 회수된 슬래그는 골재나 시멘트의 원료로 이용될 수 있다. 이러한 슬래그는 풍쇄되어 입도가 일정한 범위를 유지할 수 있으므로, 입도 선별 과정을 거쳐 골재로 이용될 수 있다. 따라서, 슬래그의 분쇄량을 현저히 감소시킬 수 있다.
In addition, the slag recovered iron can be used as a raw material of the aggregate or cement. Since the slag is crushed to maintain a certain range of particle size, it may be used as aggregate through the particle size selection process. Therefore, the amount of crushed slag can be significantly reduced.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100: 슬래그 처리장치 110: 슬래그 투입 챔버
120: 송풍기 130: 혼합가스 분사기
140: 열교환 장치 141: 제1열교환기
145: 제2열교환기 151,152,153: 온도센서 100: slag processing apparatus 110: slag input chamber
120: blower 130: mixed gas injector
140: heat exchanger 141: first heat exchanger
145: second heat exchanger 151, 152, 153: temperature sensor

Claims (10)

용융 슬래그가 투입되는 슬래그 투입 챔버;
상기 슬래그 투입 챔버에 투입되는 용융 슬래그에 공기를 공급하는 송풍기;
상기 용융 슬래그에 이산화탄소를 포함한 혼합가스를 분사하는 혼합가스 분사기; 및
상기 슬래그 투입 챔버에 배치되어 슬래그에서 방출되는 열에너지를 회수하는 열교환 장치를 포함하고,
상기 슬래그 투입 챔버 일측에, 상기 슬래그 투입 챔버 상측에 형성된 슬래그 투입구가 아래로 갈수록 넓어지도록, 경사면부가 형성되며,
상기 열교환 장치는,
상기 슬래그 투입구에 배치되고, 상기 송풍기에 대향되는 제1열교환기; 및
상기 슬래그 투입 챔버의 내부에 배치되는 제2열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 처리장치.
A slag input chamber into which molten slag is injected;
A blower for supplying air to the molten slag introduced into the slag injection chamber;
A mixed gas injector for injecting a mixed gas containing carbon dioxide into the molten slag; And
A heat exchanger disposed in the slag input chamber to recover heat energy emitted from the slag,
An inclined surface portion is formed at one side of the slag inlet chamber so that the slag inlet formed above the slag inlet chamber is widened downward.
The heat exchanger,
A first heat exchanger disposed at the slag inlet and facing the blower; And
And a second heat exchanger disposed inside the slag injection chamber.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 혼합가스 분사기는 용융 슬래그에 혼합 가스를 분사하여 용융 슬래그를 풍쇄하는 것을 특징으로 하는 슬래그 처리장치.The method of claim 1,
The mixed gas injector injects the mixed gas to the molten slag to slag the molten slag characterized in that the apparatus. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1열교환기는 상하 방향을 따라 배치된 다수의 온도센서를 더 포함하는 슬래그 처리장치.
The method of claim 1,
The first heat exchanger further comprises a plurality of temperature sensors disposed along the vertical direction.
제 1 항에 있어서,
상기 제2열교환기의 외측면에 형성된 다수의 열교환핀을 더 포함하는 슬래그 처리장치.
The method of claim 1,
Slag treatment apparatus further comprises a plurality of heat exchange fins formed on the outer surface of the second heat exchanger.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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